Java集合类知识点总结

Java集合类

Java集合类 (1)

1.Map (3)

1.1.HashMap (3)

1.1.1.底层实现 (3)

1.1.2.特点 (3)

1.1.3.源码分析 (4)

1.1.4.多线程可能出现的问题 (5)

1.2.ConcurrentHashMap (6)

1.2.1.底层实现 (6)

1.2.2.源码分析 (7)

1.3.HashTable (9)

1.3.1.HashTable是线程安全的，因为所有方法上都加了synchronized关键

字。9

1.3.2.HashTable的key和value都不可以为null。 (9)

1.3.3.扩容时，capacity=2*capacity+1 (9)

1.3.4.数组默认大小为11 (9)

1.3.5.查找下标时，没有使用hash&length-1，而是直接进行计算的 (9)

1.4.TreeMap (9)

1.4.1.底层实现为红黑树 (9)

1.4.

2.TreeMap是一个有序的key-value集合，基于红黑树实现。该映射根据

其键的自然顺序进行排序，或者根据创建时提供的Comparator进行排序 (10)

1.4.3.接口实现 (10)

1.4.4.Entry (11)

1.5.LinkedHashMap (11)

1.5.1.底层是数组+链表+红黑树+双向链表 (11)

1.5.2.维护链表顺序和访问顺序 (11)

1.5.3.LinkedHashMap 可以通过构造参数 accessOrder 来指定双向链表是否在

元素被访问后改变其在双向链表中的位置。 (11)

1.5.4.当accessOrder为true时，get方法和put方法都会调用recordAccess

方法使得最近使用的Entry移到双向链表的末尾；当accessOrder为默认值

false时，recordAccess方法什么也不会做。 (11)

1.5.5.LRU实现 (11)

2.Collection (11)

2.1.List (12)

2.1.1.ArrayList (12)

2.1.2.LinkedList (13)

2.1.3.CopyOnWriteArrayList (13)

2.2.Set (14)

2.2.1.HashSet (14)

2.2.2.TreeSet (14)

2.2.3.LinkedHashSet (15)

1.Map

1.1.HashMap

1.1.1.底层实现

1.7 数组+链表

数组的优点是访问速度快，但是插入删除操作慢

因为数组在内存中是连续存放的，因此存取很快

链表的优点是插入删除速度快，但是访问速度慢

由于链表不是连续存放的，因此插入删除时，只需要修改前后指针的指

向即可，不需要移动元素位置

1.8 数组+链表+红黑树

拉链法由头插法改为了尾插法

因为头插法在多线程的时候可能会导致死循环

链表长度大于8的时候转化为红黑树

红黑树的时间复杂度为logn,线性表查找的平均时间复杂度为n/2,因此在

链表长度为8时进行转化效率最高

红黑树的转化也是比较消耗性能的

链表个数超过8则链表转换成树结构，链表个数小于8则树结构转换成

链表

1.1.

2.特点

存取的时间复杂度为O(1)

1.1.3.源码分析

put()

1.判断key是否为null，如果为null，调用putlForNullKey，将key插入到

数组下标为0的位置

2.调用hash()方法计算key的hashcode，得到hash值

3.调用indexFor()方法进行取模运算，得到元素的下标位置

1.indexFor方法为：h&(length - 1)

2.使用与运算，计算速度更快，因为二进制运算比十进制运算效率更高

(十进制运算还需要将二进制转化为十进制)

3.length之所以要设定为2次幂，就是为了这个indexFor方法服务

4.可以让散列更加均匀，length-1的最后一位为1，因此进行与运算时，

可以散列到奇数和偶数的下标位置，如果对length直接取模，由于

length为2次幂，所以最后一位一定为0，所以与运算的结果一定是偶

数，这也就导致奇数下标的位置不能被散列到。

4.依次和该下标位置上的链表中的node节点比较key是否相等

e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))

首先判断e.hash==hash是因为不同的key值也可能被散列到同一个位

置，因此首先判断hash值，如果不相等则两个key肯定不等

如果相等，再通过==和equals比较是否相等，之所以要先判断hash值是否相等，是因为equal()很耗性能，因此先判断hash值能够提高效率

重写了hashcode()方法就必须重写equals方法

5.如果相等，更新value值，如果不相等，使用头插法(1.7)/尾插法(1.8)将

entry(1.7)/Node(1.8)插入到链表中

get()

和put()方法类似，获取到桶的下标，再在链表上查找key值，再获取key 对应的value值

resize()

当hashmap中的元素个数超过数组大小*loadFactor时，就会进行数组扩容

扩容时，令 capacity 为原来的两倍。

1.7时，需要new 一个新数组，并对旧数组上的所有元素进行indexFor()操

作确定下标地址,这一步很费时，1.8时只需判断hash值的左边新增的那一位是否为1，即可判断此节点是留在原地lo还是移动去高位hi,如果为1，则移动去高位，否则不变

1.7时，扩容的时候可能出现死循环，1.8没有这个问题

构造方法

在第一次put()的时候，数组才初始化

数组的长度为大于指定值的最小二次幂

数组默认大小为16

1.1.4.多线程可能出现的问题

1.扩容时可能出现死循环

2.put的时候可能被失效/覆盖